《Java8实战》笔记（11）：CompletableFuture-组合式异步编程

要实现类似的服务，你需要与互联网上的多个Web服务通信。可是，你并不希望因为等待某些服务的响应，阻塞应用程序的运行，浪费数十亿宝贵的CPU时钟周期。比如，不要因为等待Facebook的数据，暂停对来自Twitter的数据处理。

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这些场景体现了多任务程序设计的另一面。分支/合并框架以及并行流是实现并行处理的宝贵工具；它们将一个操作切分为多个子操作，在多个不同的核、CPU甚至是机器上并行地执行这些子操作。

与此相反，如果你的意图是实现并发，而非并行，或者你的主要目标是在同一个CPU上执行几个松耦合的任务，充分利用CPU的核，让其足够忙碌，从而最大化程序的吞吐量，那么你其实真正想做的是避免因为等待远程服务的返回，或者对数据库的查询，而阻塞线程的执行，浪费宝贵的计算资源，因为这种等待的时间很可能相当长。Future接口，尤其是它的新版实现CompletableFuture，是处理这种情况的利器。

Future接口

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Future接口在Java 5中被引入，设计初衷是对将来某个时刻会发生的结果进行建模。它建模了一种异步计算，返回一个执行运算结果的引用，当运算结束后，这个引用被返回给调用方。在Future中触发那些潜在耗时的操作把调用线程解放出来，让它能继续执行其他有价值的工作，不再需要呆呆等待耗时的操作完成。

打个比方，你可以把它想象成这样的场景：你拿了一袋子衣服到你中意的干洗店去洗。干洗店的员工会给你张发票，告诉你什么时候你的衣服会洗好（这就是一个Future事件）。衣服干洗的同时，你可以去做其他的事情。

Future的另一个优点是它比更底层的Thread更易用。要使用Future，通常你只需要将耗时的操作封装在一个Callable对象中，再将它提交给ExecutorService，就万事大吉了。

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

Future future = executor.submit(new Callable() {

public Double call() {

//以异步方式在新的线程中执行耗时的操作

return doSomeLongComputation();

}

});

//异步操作进行的同时，你可以做其他的事情

doSomethingElse();

try {

//获取异步操作的结果，如果最终被阻塞，无法得到结果，那么在最多等待1秒钟之后退出

Double result = future.get(1, TimeUnit.SECONDS);

} catch (ExecutionException ee) {

// 计算抛出一个异常

} catch (InterruptedException ie) {

// 当前线程在等待过程中被中断

} catch (TimeoutException te) {

// 在Future对象完成之前超过已过期

}

如果该长时间运行的操作永远不返回了会怎样？

为了处理这种可能性，虽然Future提供了一个无需任何参数的get方法，还是推荐大家使用重载版本的get方法，它接受一个超时的参数，通过它，你可以定义你的线程等待Future结果的最长时间

Future接口的局限性

比如，很难表述Future结果之间的依赖性；

从文字描述上这很简单，“当长时间计算任务完成时，请将该计算的结果通知到另一个长时间运行的计算任务，这两个计算任务都完成后，将计算的结果与另一个查询操作结果合并”。

但是，使用Future中提供的方法完成这样的操作又是另外一回事。这也是我们需要更具描述能力的特性的原因，比如:

• 将两个异步计算合并为一个——这两个异步计算之间相互独立，同时第二个又依赖于第一个的结果。

• 等待Future集合中的所有任务都完成。

• 仅等待Future集合中最快结束的任务完成（有可能因为它们试图通过不同的方式计算同一个值），并返回它的结果。

• 通过编程方式完成一个Future任务的执行（即以手工设定异步操作结果的方式）。

• 应对Future